Energiesparpotenzial revolutionärer Antriebskonzepte für 2035 und 2050

In einem agil durchgeführten Kurzprojekt untersuchte das Bauhaus Luftfahrt für die MTU Aero Engines mehrere revolutionäre Antriebskonzepte für drei Flugzeuggrößen und unterschiedliche Indienststellungszeitpunkte. Revolutionäre Antriebskonzepte sind aufgrund ihres Potenzials wichtiger Bestandteil einer Nachhaltigkeitsstrategie. Die bewerteten Antriebskonzepte waren ein Getriebeturbofan (GTF), ein Water-Enhanced Turbofan (WET), eine Composite Cycle Engine (CCE), ein wasserstoffbetriebener Getriebeturbofan (H2-GTF) und ein Brennstoffzellenantrieb (FC). Die untersuchten Flugzeuggrößen beinhalteten ein Regional-, ein Kurz-/Mittelstrecken- und ein Langstreckenflugzeug. Technologische Entwicklungen wurden bis zum Jahr 2050 abgeschätzt, wobei die jeweiligen Indienststellungen je nach Antriebskonzept sinnvoll gewählt wurden. Hierbei kam ein stark vereinfachter, statistisch basierter Flugzeugentwurf zum Einsatz. Die evolutionäre Entwicklung der konventionellen Flugzeugtechnologieaspekte (z. B. Widerstands- und Gewichtsreduktion) wurde durch erwartete jährliche Verbesserungsraten eingepreist. Neuartige Flugzeugkomponenten (z. B. Wasserstofftanks) wurden durch geeignete, vereinfachte Methoden eingebunden. Die Leistungsdaten der Antriebe wurden teils durch die MTU Aero Engines und teils durch das Bauhaus Luftfahrt bestimmt. Die H₂-Konzepte erfahren durch die Integration eines H₂-Speichers Nachteile in der Flugzeugstruktur und der aerodynamischen Güte, während das FC-Konzept zusätzlich durch die Integration der Wärmeabfuhr eine erhöhte Komplexität erfährt. Die größten Energieeinsparungen wurden bei den revolutionären Turbomaschinen ermittelt.